Derfor har du brug for korrekt filtrering til biogasproduktion

10 februar 2020

Biogasproduktion er en vigtig global industri og den tredje hurtigst voksende vedvarende energikilde i verden. Organisk affald bruges til at erstatte ikke-bæredygtige fossile brændstoffer til energiproduktion. Ved at bruge korrekt og dedikeret molekylær filtrering kan biogassen renses, hvilket reducerer motorkorrosion og slid af udstyr, samtidig med at man sikrer stabil drift, overskud og overholdelse af regler og love.

Biogasprocessen er kritisk, da den frigiver stærkt forurenede gasser, der kan forårsage motorkorrosion og slid af udstyr, hvilket forårsager uplanlagt driftsstop til vedligeholdelse og reparation, der resulterer i tab af ydelse og fortjeneste. Heldigvis er der flere måder at håndtere molekylær filtrering i biogasanlæg på med forskellige typer filtermedier til kulsenge.

Hvad er risikoen ved biogasproduktion?

Energibærende biogas er et biprodukt fra bioaffald. Når organisk affald fordøjes i en forrådnelsesproces uden luft (anaerob), kan den udskilte methan, som er brændstoffet til energiproduktion, være stærkt forurenet med svovlbrinte (hydrogensulfid, H2S). H2S-forbrænding fører til svovldioxidemissioner, som har skadelige miljøvirkninger. Og hvis høje koncentrationer af H2S endvidere når gasmotoren, hvor metanen forbrændes, kan motoren blive ramt af intern korrosion på grund af kombinationen af svovlbrinte/sure gasser og høje temperaturer. Motorkorrosion kræver uplanlagt driftsstop for vedligeholdelse og reparation og kan også reducere udstyrets levetid med år, hvilket resulterer i tab af ydelse og fortjeneste.

En anden risiko for biogasmotorer kommer fra siloxaner og andre flygtige organiske forbindelser (VOC). Disse forbindelser er vidt brugt i forbrugerprodukter, der når deponeringssteder til landfyldning. Biogas, der genereres disse steder, kan være forurenet med siloxaner, der kræver specielle molekylære medier for at rense gassen ordentligt. Når siloxaner forbrændes, efterlader de aflejringer af fast silica og silicater. Disse forårsager slid i bevægelige dele og sætter motorkomponenter ud af balance, alt sammen fører til tab af effektivitet og uplanlagt driftsstop. Der kræves specielle molekylære medier for at rense biogas for siloxaner korrekt.

Mange anaerobe tanke og biogasmotorer er placeret tæt på råmaterialet til organisk affald, dvs. på gårde eller steder til affaldsbehandling. For at optimere energiproduktionens effektivitet tilføres biogassen til motoren ved forhøjede tryk, typisk op til 0,5 bar. Derefter begynder forbrændingsfasen, og energien fra gassen bliver brugbar.

Biogas eller biomethan kan også omdannes til komprimeret biogas (CBG) eller flydende biogas (LBG) og bruges som brændstof til køretøjer. Brugen af naturgas som brændstof til biler kan reducere kuldioxidemissioner. Biogasdrevne biler er ofte mere støjsvage og producerer færre partikler, nitrogenoxid og svovldioxidemission end biler, der kører på benzin eller diesel.

Undgå risici ved korrekt filtrering

Molekylær filtrering er den accepterede metode til fjernelse af svovlbrinte, siloxaner og VOC’er fra biogas inden forbrænding. Molekylær filtrering vil hjælpe med at fjerne biogaskontaminering og løse udfordringerne med udstyret samt sikre overholdelse af de strenge regler og love for denne industri, da der også er et meget stort fokus på luftkvalitet og sikkerhedsstandarder fra myndighedernes side.

Molekylære filtre anvender en teknik kendt som adsorption. Kort sagt betyder dette, at molekylerne klæber til materialer med ekstremt store overfladearealer. Molekylære filtre kan bruge aktivt kul eller aktivt aluminiumoxid som den aktive ingrediens og er undertiden også imprægneret for at tiltrække de specifikke molekyler. Molekylære filtre kan også være kendt som kemiske filtre eller gasfasefiltre.

Der er mange måder at løse molekylær filtrering i biogasapplikationer på. Aktivt kul- eller aluminiumoxidmedie indsættes i kulsenge (> = 100 mm) mellem perforerede metalplader i en lang række kraftige skabe, og som enkelt- eller flertrins filtrering afhængigt af koncentration og gennemstrømning.

Mediernes UL-brandklassifikation er vigtig, da normalt kul er brandfarligt, og at medierne tillader korrekt adsorption af de specifikke gasser.

Design og konstruktion af horisontale kulsengs-filtre (HDB) til biogasapplikationer skal tage hensyn til systemtrykket. HDB-filtre til Biogas skal være konstrueret af kraftigt materiale, have cylindrisk form og bruge afrundende ender. Det er også vigtigt, at flangede ind- og udløbstilslutninger og chassis til instrumentering er i overensstemmelse med en anerkendt standard.

For biogasproduktionsanlæg kan den rigtige molekylære filtreringsløsning sikre stabil drift, forbedre fortjenesten og overholde de gældende regler og love.

Kilder:

European Biogas Association
Dansk Teknologisk Institut

SØG PÅ BLOGGEN

OPDATERINGER FRA BLOGGEN

TILMELD NU >>

Følg os